PROBLEMS OF PERCEPTION AND SOCIAL INTERACTION

T A R T U R I I K L I K U Ü L I K O O L I T O I M E T I S E D УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ

ТАРТУСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ACTA ET COMMENTATIONES UNIVERSITATIS TARTUENSIS ALUSTATUD 1893.a, VIHIK 638 ВЫПУСК рСНОВАНЫ В 1893 г.

ВОСПРИЯТИЕ И СОЦИАЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

PROBLEMS OF PERCEPTION AND SOCIAL INTERACTION

Труды по психологии

TARTU 19 8 3

Vastatav toimetad»* Т. Baohaann

Redaktsioonikolleegiuat J*Allik, M. Kotik, juLunge, K.Teim

Ответственный редактор: Т. Бахман

Редакционная коллегия: Ю.Аллик,' М.Котик, А.Лунге, К.Тойн

I

Ученее записки Тартуского государственного унжверснтета.

Выпуск 638.

ВОСПРИЯТИЕ И СОЦИАЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ.

Труды по психолога.

На русском ж английском языках.

Резюме на английском * русском женках.

Тартуский государственны! университет.

ЭССР, 202400. г.Тарту, уя.8*шкоожж, 18.

Ответственный редактор Т. Бахманн.

Корректоры И. Стейнберг, ?. Бахманн.

Подписано к печати 16.03.1983.

MB 02937.

Формат 60x90/16.

Бумаге писчая.

Машинопись. Ротапринт.

Учетро-издатедьоких листов 8,6.

Печатных истов 9,5.

Тираж 500.

Заказ Ш 25*.

Века I пу<$. 30 кои.

Типографии TI7, ЭССР, 202*00, г.Тжрту, ул.Пяжсоиа, I*.

1 - 7

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ РАЗЛИЧИЯ ВОСПРИЯТИЯ ИНТЕРАУРАЛЬНЫХ ФАЗОВЫХ СДВИГОВ

Ааво-Рейн Т ере пинт

Резюме.Индивидуальные различия в восприятии интераураль- ных фазовых сдвигов описываются во многих трудах по латераяи- зации звуковых образов. Объектом самостоятельного исследова­

ния эти различия не были. В статье сообщается о данных иссле­

дования этих различий в массовом эксперименте. Делают следую­

щие выводы: (I) среди случайного выбора испытуемых около 25 % характеризуются аномальным восприятием интерауральных фазо­

вых сдвигов. (2) Среди профессиональных музыкантов - таких около 5,5 % (3) Испытуемые с "интерауральной фазовой глухо­

той" воспринимают интерауральные фазовые сдвиги в зоне час­

тоты 500 Гц в узкой полосе частот (ширина полосы 100-200 Гц).

I. Введение

Исследование восприятия интерауральных фазовых сдвигов начинается с работы zwisiocki & Feldman (1956), которые оп­

ределили пороги восприятия интерауральных фазовых сдвигов синусоидального сигнала в зависимости от частоты и звукового давления. Yost (1974; исследовал эти же пороги в зависимо­

сти от начального интерауральнъго фазового сдвига. Авторы пытались в своих экспериментах выявить пороги восприятия интераурального фазового сдвига. И действительно пороги вос­

приятия интераурального временного сдвига были определены.

Оказалось, что оба эти параметра между собой связаны, но только при определенных условиях, а именно - в условиях ста­

ционарного процесса. Если использовать для получения фазово­

го сдвига линию задержки, как это делалось в указанных рабо­

тах, то помимо фазового сдвига получают временной сдвиг так­

же фронты нарастания стимула. Правда, Yost (1974) допускает возможность, что фронты нарастания могут влиять на результа­

ты, но отмечает, что время нарастания стимула достаточно ве­

лико (2 5 мсек), чтобы элиминировать влияние фронтов. Однако Elfner & Tomsic (1968) показали, что интерауральный сдвиг фронтов ощутим даже при синфазном сигнале вплоть до времен*

нарастания фронта до 250 мсек. Позднее кипо & Abel (198I) выяснили, что о чистом фазовом сдвиге можно говорить лишь тогда, когда время нарастания стимулов составляет 500 мсек и более.

Влияние интераурального сдвига фронтов нарастания в опы­

тах по латерализации пытались исключить Hafter et ai. (1979) путем маскировки фронтов стимулов шумом. В их работе у одно­

го из четырех испытуемых в случае маскировки фронтов получе­

ны пороги восприятия интераурального временного сдвига зна­

чительно оолее высокие, чем без маскировки.

McSayers (1964) сообщает, что для его экспериментов по латерализации подходил только каждый седьмой из испытуемых.

К нашей работе по определению порогов восприятия интер­

аурального фазового сдвига сначала было привлечено 8 экс­

пертов , однако двоих из них пришлось исключить, т.к. они не воспринимали интерауральные фазовые сдвиги (Tereping &

Allik, 1979).

Henning & Ashton (1981) сообщают, что один из четырех испытуемых, музыкант, показал значительно лучшие результаты в экспериментах латерализации звуковых образов.

Приведенные данные наводят на мысль о том,что в восприя­

тии интерауральных временных сдвигов должны быть довольно значительные индивидуальные различия.

Интерауральный фазовый сдвиг является частным случаем временного сдвига. Поскольку в ЦНС имеются нейроны, чувстви­

тельные именно к интерауральным фазовым сдвигам (Альтман и др., 1980)# то можно предположить существование у человека отдельного механизма для восприятия этих сдвигов.

Настоящая работа является попыткой выявить индивидуаль­

ные различия в восприятии интерауральных фазовых сдвигов и выдвинуть гипотезы для их объяснения.

2. Эксперимент I

Методик-.. Для проведения исследования была разработана автоматическая установка, позволяющая проводить эксперимент одновременно с тремя испытуемыми (Терепинг, 1980). Посредст­

вом устройства можно быяо получить независимые от частоты бинауральные фазовые сдвиги от 0 до 90° и бинауральные вре­

менные сдвиги, при помощи линии задержки, от 0 до 390 мсек.

4

Экспериментами, проделанными на кафедре логики и психологии Тартуского государственного университета, управляла ЭВМ

"Электроника ДЗ-28", она же обрабатывала ответы испытуемых;

в опытах, которые проводились на Эстонском радио, использо­

валась ЭВМ "Videoton 1010".

Применялся метод "да-нет". Испытуемым предъявляли ди- хотически через динамические головные телефоны fmd 26-600 фирмы BEAG (Венгрия) для сравнения два звуковых стимула с уровнем 70 дБ. Первый из стимулов был эталонным и не имел интераурального фазового сдвига, второй либо имел сдвиг, ли­

бо не имел (пустая проба). Задача испытуемого заключалась в том, чтобы сравнить стимулы в паре и определить,похожи они или нет, т.е. отличить стимул с интерауральньім фазовым сдвигом от эталона. Когда испытуемый обнаруживал, что второй стимул сдвинут, он нажимал на кнопку когда ему казалось, что сдвига нет, он нажимал на кнопку ^t Время нарастания фронта стимула составляло 50 мсек. Стимулы для левого и пра­

вого уха включались одновременно. Первый член пары подавался в течение I сек, затем была пауза в I сек ж затем второй член пары подавался тоже в течение I сек. Интервал между ни­

ми составлял 3 секунды.

Стимулом служил узкополосный шум (ширина полосы пример­

но 0,3 октавы) со средней частотой 250 Гц. Такой выбор был сделан потому, что по данным Zwislocki & Feldman (1956), Tereping & Allik (1979), Yost (1974) именно с таким сигналом пороги восприятия интераурального фазового сдвига самые низ­

кие.

В первой части эксперимента для сравнения с эталоном да­

вался сигнал с интерауральнш фазовым сдвигом 45°, во второй части сравнивали с эталоном стимул с интерауральным времен­

ным сдвигом 390 мсек. Такому сдвигу соответствует на частоте 2 50 Гц фазовый сдвиг 34,2°.

Весь цикл с каждым испытуема* состоял из 100 пар стиму­

лов. Пары со сдвигом и без него предъявлялись в случайном порядке, но так, что во всем цикле было 50 пустых проб и 50 проб с фазовым сдвигом. На основании ответов испытуемых для каждого рассчитывали вероятность обнаружения сигнала p(s/s) и вероятность ложной тревоги p(s/n).

В первой группе испытуемых участвовало 100 человек - студенты и преподаватели ТГУ - в возрасте 18-36 лет, во вто­

рой группе - 54 человека - профессиональные музыканты, члены

смешанного хора Эстонского радио.

Результата. На основании p(s/s) и p(s/n) получили по­

к а з а т е л ь d ( Л е о н о в , 1 9 7 7 ) . П о в е л и ч и н а м d п о л у ч е н н ы м в первой части эксперимента по обнаружению сигналов с интерау- ральной разностью фаз 4 5°, построены гистограммы для обеих групп испытуемых (рис. I А, Б).

cd к о и о cd ег

20

1 1 1 1 г т г

" 100 чед.

10

е,4 М 1,2 1Л 2,02,* 3,2 ЭЛ 4,4 М ä'

—I 1 г

Б

" 5* чел.

cd и о §н О cd

ST W

OA О* 2* 3,2 V 4* с/'

Pic. I. Гистограммы распределении #* восприятия ин­

тераурального фазового сдвига 45°.

А- случайный выбор. Б- профессиональные му­

зыканты

б

Из обеих гистограмм видно, что обе группы испытуемых разделяются на две подгруппы: с высоким порогом восприятия интераурального фазового сдвига и остальные. Условно за раз­

дел двух групп принята величина а'= 2, о. В первой группе испытуемых с высоким порогом оказалось 26 человек, т.е. 26%, во второй группе (профессиональные музыканты) таких было 3, т.е. 5.S.

Такой же процент получается в случае, если использовать высокопороговую модель Блэквелла, рассчитав вероятность ис­

тинного обнаружения по формуле поправки на случайный успех (Бардин, 1976). Порогом в этом случае принят Р^и • 0,75.

С испытуемыми, которые имели а'= 2,о, проводилась вто­

рая часть эксперимента по такой же методике на обнаружение интераурального временного сдвига t = 390 мксек, что эк­

вивалентно фазовому сдвигу 34,2°. В этом эксперименте вели­

чины а' были в пределах 2,42 - 4,64 у всех испытуемых.

С девятью испытуемым! из первой группы, у которых а'- 2,о, проводился также эксперимент на обнаружение бинаурального фазового сдвига 90°. При таком сдвиге по данным McSayers (1964), Eipern & Naunton (1964) должно наступить максм- мальное боковое отклонение слухового объекта. Из девяти испы­

туемых пять не воспринимали в этом случае интерауральный фа­

зовый сдвиг.

3. Эксперимент ІГ

Хотя от первого эксперимента создалось впечатление, что часть испытуемых вообще не воспринимает интерауральные фазо­

вые сдвиги- ("нетипичные испытуемые"), было решено все же проверить, расширяется ли "интерауральная фазовая глухота"

на весь диапазон звуковых частот. Для этого эксперимент по обнаружению интераурального фазового сдвига повторялся с не­

типичными испытуемыми на других частотах. Была обнаружена достаточно узкая полоса частот, где эти испытуемые все же воспринимали интерауральный фазовый сдвиг. Затем для трех испытуемых опредзлили пороги восприятия интераурального фа­

зового сдвига в зависимости от частоты.

Методика. Использовался метод постоянных раздражителей.

Испытуемым давали пары стимулов, первый из которых был эта­

лонным, без фазового сдвига,' во втором стимуле интераураль-

Пороги интерауральной фазочувствительноети

Таблица I

Полоса ± 25 Гц * 50 Гц

.Испытуемы! М.Р. Ю.С. ~ м.к. М.Р. Ю.С. М.К. М.Р. М.Р. М.К.

Частота Гц ^'

250 + + + 78 + + 71 83 70

300 57 60 63 55 55 60 50 45 57

400 53 60 59 47 50 ^- 28 31 33

500 52 60 50 45 51 ^- 28 35 30

600 + 85 + + 80 + 87 80 +

1000 + + + + + + + + +

С линией задержки ± 100 Гц

250 35 42 33 17 20 23 ^{- -} -

500 30 32 35 13 17 20 ^- - -

1000 35 40 32 27 33 35 - - -

Обозначения:

+ - не воспринимает не определено

ao М.Р.

•50

60

ao

125 200 290 300 400 900 600

Рис. 2. Порой восприятия интераурального фазового сдгшга для сигнала с различной шириной спектра (испытуе­

мая М.Р.). 1,2,3 - чистый фазовый сдвиг, 4 - ти­

пичная зависимость, 5,6 - пороги, подучены с ли­

нией задержки.

ный фазовый сдвиг менялся в случайном порядке в соответствии с программой. Экспериментальная серия состояла из 100 срав­

нений, по 5 значений фазового сдвига в каждой серии . В ос­

тальном второй эксперимент походил на первый.

Результаты.

На основании ответов испытуемых строились психометриче­

ские кривые. С каждым стимулом (синусоидальный тон, полосо­

вые шумы с различной шириной спектра) с испытуемыми М.Р. и Ю.С. проводилось две серии, т.е. 40 отдельных проб на каждую точку на психометрической кривой; с испытуемой М.К. - одна серия, т.е. 20 проб на точку. На уровне 1% правильных раз­

личений определили пороги восприятия.

Во второй части эксперимента по этой же методике опреде­

лили для этих же испытуемых пороги восприятия интерауральных временных сдвигов и перечислили в эквивалентные фазовые сдви­

ги по формуле

ді^ =д t • f • Збо.

Данные для трех испытуемых приведены в табл. I. Результаты испытуемой М.Р. изображены на рис. 2.

Для сравнения на этом же рисунке изображена типичная за­

висимость порога восприятия интераурального Фазового сдвига от частоты.

4. Обсуждение .

Обе гистограммы на рис. I показывают,что по восприятию интер­

аурального фазового сдвига все испытуемые разделяются на две группы:

1. Испытуемые с низким порогом восприятия интераурально­

го фазового сдвига (типичные испытуемые).

2. Испытуемые с высоким порогом (нетипичные испытуемые).

На основании первой гистограммы (рис. I А) можно сделать вывод, что нетипичных испытуемых найдется среди населения около 26$ (9%-ный доверительный интервал - от 16$ до 36$).

Интересно отметить, что в ходе эксперимента нетипичные ис­

пытуемые распределились,среди всей группы (100 человек) очень равномерно: независимо от того, со сколькими был сделан экс­

перимент, процент нетипичных испытуемых оставался всегда в пределах от 22 до 28.

Во второй группе (профессиональные музыканты - рис. I Б) количество нетипичных испытуемых было небольшим: всего лишь трое из 54 (5, S с 9%-ным доверительным интервалом рт 1,5 до 1$).

Сравнение двух групп испытуемых (рис. I А и Б) показы­

вает, что профессиональные музыканты лучше воспринимают ин­

терауральные фазовые сдвиги. По-видимому, это не является следствием их профессиональной деятельности, а скорее связа­

но с индивидуальными особенностями слухового анализатора ис­

пытуемых. Эффект тренировки в эксперименте не обнаружен, по­

скольку в течение длительных экспериментов (с испытуемым М.Р.

и Ю.С. провели 38 серий, в каждой по 100 проб, с М.К. - 8 серий по 100 проб) не обнаружено улучшения восприятия интер­

ауральных фазовых сдвигов.

Из данных I эксперимента можно сделать вывод, что вос­

приятие интерауральных фазовых сдвигов связано с каким-то компонентом музыкальных способностей. С каким именно, подле­

жит еще исследованию.

Блауэрт (1979, стр. 119) считает, что слуховая система воспринимает интерауральные временные сдвиги двумя методами:

по первому оцениваются временные сдвиги несущих колебаний на частотах ниже 1,6 кГц, по второму определяют интерауральные различия уровней и сдвиги огибающих тогда, когда в сигнале преобладают составляющие выше 1,6 кГц. По результатам экспе­

риментов, проведенных для настоящей работы, можно предложить метод, при котором оцениваются интерауральные сдвиги фронтов

нарастания стимула. То, что нетипичные испытуемые не воспри- нимают интерауральные фазовые сдвиги на частоте 250 Гц с си­

нусоидальным сигналом, но воспринимают их, если сдвиг полу­

чили фронты нарастания стимула, подтверждает это предположе­

ние (рис. 2).

Интерпретация данных второго эксперимента вызывает неко­

торые трудности. Существующие модели бинаурального слуха (jeffress, 194В; Colburn, 1973; Stern & Colburn 1978 ) не объясняют восприятие интерауральных фазовых сдвигов только в узкой полосе частот.

Ширина полосы на рис. 2 наводит на мысль, что восприятие интерауральных фазовых сдвигов связано с частотными группами.

Ширина такой частотной группы в области 400-500 Гц равна 100 Гц (Цвикер, Фельдкеллер, 1971). Если теперь допустить суще­

ствование отдельного механизма детекции интерауральных фазо­

вых сдвигов и предположить, что этот механизм получает сиг­

нал только от одного полосового фильтра, образующего частот­

ную группу в области 400-500 Гц, то образование частотной характеристики интерауральной фазочувствительности для нети­

пичных испытуемых на рис. 2 становится понятным.

Литература

Альтман Я.А., Радионова Е.А., Шмигидина Г.Н. Влияние интер­

ауральных различий по фазе на активность задних холмов при бинауральной стимуляции тотальными сигналами. Физиоі- логическии журнал СССР» 1980, 66, J6 4, 480*487.

Бардин К.В. Проблема порогов чувствительности и психофизи­

ческие методы. М. 1976.

Блауэрт И. Пространственный слух. М.І979.

Леонов Ю.П. Теория статистических решений и психофизика., М.

1977.

Терепинг А.А. Автоматическая установка для исследования вос­

приятия интераурального фазового сдвига. В сб.: Теорети­

ческие и практические вопросы автоматизации психологиче­

ского эксперимента. Тарту, 1980, 52-55.

Цвикер 3., Фельдкеллер Р. у ко как приемник информации, М.

1971.

Colburn,H.S. Theory of binaural interaction baaed on audi­

tory nerve data.I*General strategy and preliminary re­

sults on Interaural discrimination. J. Acoust. Soc. Am.

1973, 54, 1458-1470*

Blfner, L.P., Tomslc, B.T. Temporal and intensive factors in binaural laterälization of auditory transients.J.Acoust.

Sgfii, Aa* , 1968, 43 * 746—754*

Elpern,

Haunton,

Lateralizing effects of inter­

aural phase differences.

.Soc

36 ,

1392-1393.

Hafter.B.R., Dye ,B.H., Gilkey.B.H, Lateralization of to­ nal signals which have neither onsets nor offsets. J.

Acoust, Soc. Am.. 1979.

65,

Henning,G.B., Ashton,J. The effects of carrier and modula­

tion frequency on lateralization based on interaural phase and interaural group delay. Hearing Research , 4, 185-194.

Jeffrees, L.A. A place theory of sound localization. J.Conro.

and PhTfl. Pfljch.. 1948, 41,35-39.

Ktmov,H., Abel, S.M. Effects of rise/decay time on the late­

ralization of interaurally delayed 1-kHz tones. J.

AcouatjSpc. Am.. 1981,

63,

McSayers, В

.A.

36,

Stern, R.M., Colburn,H.S, Theory of blanaural interaction based on auditory-nerve data. XV. A model for subjective lateral position. J. Acoust. Soc. Am.1978.64.127-140 . Tereping,A.-R.. Allik,J. Interaural phase aensiyivlty to

signals with different spectral compoaltion. Acta et

^miHAfflt-^orieg Uiil vera! tatis Tartuensis. Problems q£

cognltiya PS УС hology.Tartu.1980.164-168.

lost, W.A. Discriminations of interaural phase differences.

Aju AcQttafrftgpfl. Ащ. >1974 55» 1299-1303.

Zwislooki,J., Zeldman,R.S. Just noticeable differences in diehotic phase. J.Acoust.Soc.Am.,1956,28,860-864.

12

INDIVIDUAL DIFPKRSSCBS IH THE РВВСВРТКЖ OP IHTKRAUBAL PHASE SHIPTS

A.-S. Tereping S u m m a г у

Individual differences in the interaural phase shift dis­

crimination can he noticed in a number in the studies on la­

teralization. At the same time these differences have not been a subject of a special study. The paper analyses these differences as obtained in our experimental study; It is con­

cluded that* (1) about 52% of the randomly chosen subjects have anomalous discrimination of interaural phase shift • (2) About 5,5% of listeners from the professional musicians group have that anomaly. ()) Subjects with "interaural phase deafness" discriminate interaural phase differences only at frequencies about 500 Hz (with bandwidth about 100-200 HsX

13

ЧЕТЫРЕ ФАЗЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЗРИТЕЛЬНЫХ СТИМУЛОВ В СИТУАЦИИ ОБОЮДНОЙ МАСКИРОВКИ

Талис Бахман

Резюме. В психофизическом опыте измерялись временные ин­

тервалы между зрительными стимулами, удовлетворяющие следую­

щим интроспективным критериям: (I) интеграция двух стимулов при условие равной видимости каждого из них, (2) ретроактив­

ная маскировка с условием максимального относительного зри­

тельного подавления первого стимула вторым, (3) ретроактив­

ная маскировка при условии восприятия двух ясных зрительных последовательных стимулов без возможности "вычитания" перво­

го из них, (4) последовательное распозйаванже двух стимулов.

Соответствующие средние временные интервалы равнялись 32,67, 170 и 244 миллисекундам. Обсуждаются некоторые методические

проблемы зрительно» Маскировки.

I. Введение

Зрительной маскировкой называют перцептивное подавление одного кратковременного стимула вследствие предъявления дру­

гого- (маскирующего) стимула в непосредственной пространст­

венно-временной близости с ним.

Существует много разных явлений и феноменов,охватываемых общим терминам "маскировка" (см. Мещерский, І982).В ситуации зрительной маскировки от испытуемых можно требовать выполне­

ния разных задач - распознавания, обнаружения, шкалирования (контраста, яркости или ясности), вынужденного выбора места появления сигнала и др. Как правило, в экспериментах по мас­

кировке задано несколько жестко зафиксированных мекстимуль- ных интервалов (МСИ), на фоне которых исследуется динамика ' эффективности выполнения одной из вышеприведенных задач. Су­

ществует, однако, и другая возможность. Вместо опосредован­

ного изучения динамики восприятия на основе эффективности выполнения перцептивной задачи, в ситуации маскировки мы имеем возможность проследить феноменологическую динамику восприятия через разные МСИ, задав испытуемому определенные критерия субъективной оценки зрительного впечатления от ин- теракцин стимулов. Более того, целесообразна построить экс­

14

перимент таким образом, чтобы испытуемый имея возможность сам настраивать МСИ в соответствии с данной инструкцией. Ис­

ходя из такого психофизического построения исследования, мы сможем выявить последовательные фазы зрительного переживания в зависимости от МСИ как для каждого отдельного испытуемого, так и для популяции в целом.Выявленная субъективная динамика может служить, хорошим фоном для последующей интерпретации данных* подученных конвенциональными методами маскировки «Од­

нако* в первую очередь необходимо выявить, сможет ли наблюда­

тель вообще самостоятельно настраивать МСИ 'таким образом, чтобы получить осмысленную градацию интервалов в зависимости от субъективной настройки на то ил® иное качественна различ­

ное переживание.

2. Метод

В опыте участвовало II испытуемых (7 женщин, 4 мужчин) с нормальным или корректированным зрением в возрасте от 19 ДО 23 лет. Провели 4 серии опытов, в каждой из которых каж­

дый испытуемый по 4- раза додже® был настраивать МСИ между двумя триграммам» букв согласно инструкции (критерию) данной серии. Использовались следующие субъективные критерия* (I) настроить. MCffi таким образом,чтобы две триграммы слились зри­

тельно в единый образ в виде "наложения* с условием кажу­

щейся равной относительной видимости каждой из триграмм.

(2) Настроить МСИ таким образом,чтобы относительная види­

мость второй триграммы была достигнута на фоне максимального зрительного подавления первой триграммы (максимальная выра­

женность обратной зрительной маскировки).( 3) Настроить МСИ таким образом,чтобы субъективно воспринимались два после­

довательных зрительных события (впечатление следующих друг за другом двух ясных разных обра зов триграмм), однако без возможности восприятия полного значения первого стимула (об­

ратная когнитивная маскировка). (4) Настроить МСЕ так,чтобы найти меньший интервал, позволяющий распознать обе триграммы, следующие одна за другой (интервал освобождения от обоюд­

ной маскировки),

В качестве стимулов использовались триграммы черных букв на белом фоне, снятые на диапозитивы. Все буквы в триграмме был* разные, также как и буквы двух предъявляемых друг за другом триграмм. Зрительный уго» триграммы составлял О.^по вертикали и 1,2° по горизонтам. Следующие одна за другой

триграммы перекрывались в пространстве

стимулы предъявлялись с помощь» 3-канального зеркального тахистоскопа с просвечиванием диапозитивов импульсными лампами типа ИСК со светофильтрами. Яркость первого стиму­

ла вдвое превышала яркость второго стицу^а, исходя из из­

вестного факта о более выраженное проявление немонотонной обратной маскировкг при таком фотометрическом режиме i sur­

vey, І973) и *з нео&однмост» дать испытуемому возможность настройки интервала инт ракцжи, который при равных яркос­

тях равнялся бы всегда 0 мсек. Испытуемый фиксировал! середи­

ну темного) адаптационного поля с 4 светящимися ориентирующи­

ми точками и подавал экспериментатору сигнал готовности . После каждой экспозиции'испытуемый плавно передвигая враща­

тель устройства подач» временных интервалов и,таким образом, методом убывавщей и возрастающей "лестницы" находил МСИ , ПРИВОДЯЩЕЙ к заданному в сер*» субъективному критерию.Каж­

дый испытуемый четырежды находил каждый критический МСИ.

3. Результаты и обсуждение

Установленные по> 4 критериям МСИ сравнивались между со­

дой попарна для каждого испытуемого. На основе крщтерея зна­

ков (rydiep, Г гкин,І973) для всех испытуемых разница между критическим MCI "наложения" и МСИ зрительной маскировки,зри­

тельной маскировке ж когнитивной маскировки, а также между МИ когинитивнай маскировке и порога последоватеаьяого рас­

познавания оказалась статистически достоверной (р<0,01) . Следовательно, все испытуемые успешна находили МСИ,приводящие - к разным, достоверно? различным, субъективным впечатлениям, возникающим в ситуации зрительной маскировки. На рис. I при­

ведены условные распределения МСИ для группы испытуемых в целом в зависимости от инструкции. Как видно, выявляется чет­

кая последовательность фаз субъективного впечатления с воз­

растанием МСИ. Средние значения МСИ,обозначающие разные фа­

зы для всей группы , равны: (I) 32 мсек для "наложения" ,(2) 67 мсек для максимальной обратной зрительной маскировки, (3) 170 мсек для когнитивной маскировки на фоне отсутствия зри­

тельной маскировке, (4) 244 мсек для порога последовательного распознавания (освобождения от маскировки). Полученные дан­

ные позволяет сделать вывод о том,что с чисто феноменологи­

ческой точке зрения маскировка является гетерогенным . явле-

интеграция

зрительная обратная маскировка

когнитивная обратная маскировка

порог освобождения от маскировки О 50 100 150 200 250 300 350 400

мсек

Рис. I. Распределение фаз восприятия в ситуации маски­

ровки для группы из II испытуема в зависимос­

ти от инструкция установки МСИ.

ни ем, опосредованным качественно разными субъективны*

впечатлениями. Выявленные нами средние МСЕ в целом перекры­

вают весь временной диапазон МСИ, используемых в стандарт­

ных исследованиях маскировки. Можно также заключить, что интроспективный экспериментальный метод не противопостав­

ляет разные гипотезы о причинах возникновения маскировкж, а требует их комплексного учнтывания. Так субъективно испы­

туемые находили как условия интеграция стимулов С"наложенк"

в рамках зрительного "кванта времени"), не позволяющие опре­

делить очередь их появления, прерывания кодировавяя первоте стимула (когнитивная маскировка), так и условия полного зрительного подавления.

Предложенный метод психофизической настройки МСИ самим испытуемым мог бы стать хорошим способом получения фоновых интервалов субъективной динамики восприятия в ситуации мас­

кировки, который желательно использовать в качестве допол­

нительной процедуры при всех стандартных "объективных" опы­

тах маскировки. Таким путем можно ввести я другие, не ис­

пользованные нами, субъективные критерии. Вероятва?, что оо-

Л. г ^V

/ ^X

17

поставленне "объективных" функцій маскировки с временной ди­

намикой субъективных образов позволит нам более эффективно отказаться от лианих гипотез касательно внутренней динамики маокировжн, а также облегчить процесс появления новых гипо­

тез о структуре внутреннее преобразований» необходимых ил*

достаточных для объяснения этого интересного феномена. Дей­

ствительно, нет никаких веских оснований противопостав­

лять исследованию восприятия в аспекте процесса,исследование его в аспекте результата этого процесса (см. Эабродин, Ле­

бедев, 1977).

Литература

Гублер Е.В., Генкин А.А. Применение непараметрнческжх крите­

риев статистики в медико-биологических исследованиях.Ле­

нинград: "Медицина". 1973.

Забродин Ю.М., Лебедев А.Н. Психофизиология и психофизика . М.» "Наука",І977.

Мещерский P.M. Ретроактивные явленияв зрительной системе . Психологический журнал, 1982, 3 U), І4І-І50 .

Таг еу.М.Т. On peripheral and central processes In vision : Inferences from an information-procesaing analysis of masking with patterned stimuli. Psychological Review.

1973, 80, 1-52.

FOUR PHASES OF IHTERACTICH OF VISUAL STIMULI 15 THE MUTUAL MASKING SITUATION

Talis Baebmann S u m m a r y

Instead of employing the traditional quasiobjeotive mea­

sures of visual masking, the present study utilized a psycho­

physical technique which enables a subject to adjust by him­

self tl'.y 1ST in a mutual masking situation according to a subjective criterion set by the experimenter. Following this line L t ae s statistically different subjective phases of stimulus interaction in mutual masking were found: (1) "mon­

tage" or integration of stimuli (trigrams) with their equal visibility and impossibility to dete naine their temporal or­

der - up to 32 msec; (2) maximum visual backward masking 18

with almost total suppression of the visibility of the first stimulus and clear perception of the second one - 67 msec; (?) clear perception of two consecutive visual per­

cepts without possibility to "read out" the contents of the first trigram (maximum cognitive backward masking) -170 msec. (4) temporal threshold for recognition of two succes­

sive stimuli - 244 msec. The obtained results lead to the conclusion that from the phenomenologioal point of view mask­

ing is heterogeneous a phenomenon, mediated by the qualita­

tively different subjective experiences. This Implies that we need not necessarily search for an ultimate single expla­

nation of masking. Also, it is proposed that the systematic use of the above psychophysical adjustment procedure accord­

ing totbedifferent subjective criteria (including these not used in the present study) would serve as a good background data in conventional masking techniques enabling to screen out the odd hypotheses and find more easily the most reason­

able ones.

VISUAL MUTUAL MASKING IN SUPPRESSED AND NONSUPPRESSED EYE

Talis Bacheann*

Abstract. Mutual masking functions were obtained for both the condition of exposure of stimuli to suppressed eye in the binocular rivalry situation and the condition of expo­

sure to the nonsuppressed eye. The forward- and backward masking functions appeared qualitatively similar for both conditions but with higher level of recognition in the nonsuppressed eye. In both conditions the masking functions asymptoted at the maximum SOA used (220 msec). It is con­

cluded that (1) masking procesa is effective or mediated preconsciously with its results appearitig in awareness and (2) the conscious image of some pattern can be generated al­

so retroactively in conditions where the relevant actual stimulus to a sensory channel is presented and switched off before the attention switches to that channel. Masking is considered an attention-dependent process related to microgenetic development of percept.

1. iatrgflttction

Visual mutual masking refers to a situation where by the virtue of presentation of two stimuli in close spatiоtempo­

ral neighbourhood the perceptibility or recognizability of one of the stimuli or both of them is impaired or made im­

possible» There are strong experimental reasons to believe that masking, including the mutual case, can be conceptua­

lized as a process dependent on attentive operations (Bach- mann, Allik,1976; Michaels,Turvey,1979« Bachmann^1981). It

This work was done while the author visited the Depart­

ment of psycholog7, Vanderbilt University, Nashville , Tennesae in the 1980/1981 academic year. The author is de vly *"atefui bo his host professor Joseph S. Lappin for his constant support, to professor Robert Fox for pro­

viding the equipment for this study, and to Ellie Prancis- Jaffe for her generous help in setting up the apparatus and for useful discussions relevant to the present prob­

lem.

is reasonable to relate the mutual

masking situation to

other paradigms

where the rivalry between some stimuli for

the service by attention takes

place. The first closest ex­

ample is binocular rivalry,

it present there is" substan­

tial evidence favouring

the hypothesis about central and

attention-dependent origin

of binocular rivalry process

(Walker,1978; Uttal,198l).

Moreover,the most characteristic

central-dependent masking functions

are obtained when using

dichoptio presentation

(Turvey

°n the other hand,the

data

exist which show that ^he rivalry process itself is

not an all-or-none phenomenon,

but develops microgenetioal-

ly after initial

fusipn.with exposures less than

eseo

(Anderson et al., 1978).

It is Important to note that in this conceptualisation we do not speak about voluntary attention

process but about

the preattention or spontaneous microgenetlo

process of con­

scious image generation somewhat analoguous to the orient­

ing reflex, when changes or perturbations in the stimulus situation take place or when the adaptation state

of

ceiving system changes (Sokolov, 1958).

Thus we stem from the hypothesis that the binocular ri­

valry and visual mutual masking are the subclasses of the general paradign featuring competition of stimuli for the central consciousness-related processing mechanism with special constraints either in the temporal domain (too rapid different inputs violating the resolving power

of

microgenetlo consciousness-building process in the case

of

mutual masking), or in the spatial domain (figuratively

dif­

ferent inputs to different channels violating the fusion requirements in retinotoplcally overlapping space in the case of binocular rivalry). With masking, the fact that a pattern needs time to be consciously perceived, is demon­

strated; and with rivalry, the fact that a pattern, in order to be perceived, needs to be switched to the dominant con- acxouenesa-reiRtad channel, is demonstrated.

But whet "f wo present the masking stimuli to the sup- px ssed chann.il la the binocular rivalry situation? The pe­

ripheral ist theory of rivalry and the peripheralist theory of masking would predict either loss of information or flat functions in such a case. However if we consider

that In such a

a

added

teraction, then we could predict conventional masking func­

tions from the suppressed eye but with more severe masking

as

nant eye.

With the above considerations in mind, the following experiment was done.

2 .Method

Sub .leota. Three subjects (one female, two males) aged from 20 te 30 and having normal or corrected to normal vision participated in the experiment.

Apparatus. The combined apparatus consisted of a system of beam splitters, artificial pupils, two projection tachi- stoscopes ( Kodak Carousels with common digital timer -ADS Timer/Counter 1248 AB - and mounted diaphragms ) , and opaque screeens with windows. The moving texture field of random stripes served as a stimulus for rivalry control.

Stimuli. There were two classes of stimuli. 1. Stimuli for rivalry control. 2. Stimuli for mutual masking.Bach eye of a subject received different imput via the system of beam splitters. For the left eye, input consisted of lumi­

nous window (green light) in which the unilaterally moving texture of quasirandom stripes was seen. The luminance of the window was 10^1e^ftL. The height of the window was 2.7C

and the width was 3.4е. The window was flanked with two white vertical stripes of the same height as the window.

Overall width of this window plus flanks input was 4.3° . The right eye received the stimuli through the luminous window (red light) with 1.8° by 2.0° dimensions.The lumi­

nance was lO^'^ftL. It was flanked with two white vertical stripes of the same height as the stripes for the left-eye window. The visual angle between the stripes was 5° * Thus if the two images were to be fused, an observer would see a construction of two windows, larger green and smaller red centered within it , with two pairs of flanking vertical stripes. The masking stimuli were solid black geometric forms - disc, triangle, square, and diamond. The maximum diameter of the forms was 0.5° of visual angle. The stimuli ipre presented in succession in the center of the red-lit

window in pairs of two. They covered the same retinal

area.

The exposure time for a stimulus was held constant at about 7 msec.

Procedure. The subject was seated before the exposure system and observed the stimuli through the artificial pu­

pils. Before the blocks of trials, the reflection system was set to enable comfortable viewing and fusion ef flank­

ing stripes. Subject's task was to traok the binoeular in­

put which he (she) sees. The experimenter switched on the masking stimulation at various phases of rivalry depending on the condition in the present block of trials. There were two main conditions - Suppression condition where the mask­

ing stimuli were presented to the subdominant (suppressed) eye and the Dominance condition where the masking stimuli were presented to the dominant (nonsuppressed) eye . The conditions were randomly intennixed between different tri­

als. The subjects had to perform a forced choice recogni­

tion task to tell which two of the four possible stimuli were exposed in each trial. Thus the correct guess lev*l was 50% throughout the whole experiment. There were four stimulus onset asynchronies (SQAs) used - 10 msec ,40 msec, 100 msec , and 220 msec.In each block of trials one SOA

value was used. The recognition level of the first stimulus in a pair as dependent on SOA generated backward masking function and the recognition level ef the seoend stimulus in a pair lead to forward masking function. Bach subject performed 42 trials per SOA by Suppression vs Dominance con­

dition thus 336 trials in all. The order of SOA-s and con­

ditions was counterbalanced.

3* Results and discussion

On the Figure 1 the forward and backward masking func­

tions for the dominant and suppressed eye as averaged for all subjects can be found.

60

"t

2-q:

J L

10 40 100

suppressed eye nonsuppressed eye

220 first U О stimulus

second stimulus

^(msec)

Figure 1. Percentage of correct recognition responses as a function of SOA, Dominance vs Suppression Condi­

tion, and temporal position of a stimulus(first vs second stimulus) averaged for the three sub­

jects.

The statistical analysis (the comparison of means on the ba­

sis of normal distribution) showed that the recognition le­

vel for the first stimulus in dominant eye was higher than in the suppressed eye at the shortest SOAs (10 and 40 msec) but did not differ with significance at longer SOAs (10G and 220 msec) for the two out of threee Ss (p *< 0.005 and p < 0.05, respectively).For the third subject the recogni­

tion level of the second stimulus was significantly higher in the dominant eye than in the suppressed eye with two shortest SOAs Cp < 0.05), but did not differ at the longer SOAs.

?A

The more pronounced backward masking in comparison with forward masking corresponds to the classical findings (cf.

Kahneman, 1968; Turvey, 197?) and may refer to the addi­

tion of a central component if we move from the forward case to the backward case.

The fact that masking in the suppressed eye is larger in comparison with masking in the dominant eye seems natu­

ral to expect. (If we consider the first stimulus as that one which causes the switch from the currently suppressed channel, then even when presented to the suppressed chan­

nel, the second stimulus can be relatively effective­

ly perceived because at the moment of its arrival the first stimulus may have caused the switch already).But the fact that the first stimulus when presented to the sup­

pressed eye gives performance above chance end that the backward masking function in the suppressed eye appears qualitatively similar to the conventional functions on the backround of nonsuppressed viewing, .seems surprising indeed. (For the second stimulus the "interaction" of suj?- pressed-eye masking function with SOA seems not surprising on the basis of the above assumptions of the switch caus­

ed by the first stimulus appearence# which takes certain amount of time. Hence the less the SOA, the less the time for the switch of attentional resources in order to be sufficient for the second stimulus effective perception).

This means that the masking effect can arise subliminally also, viz. the effectiveness of the first stimulus тзегсар- 1ДРП increases vflto ^S°A fV6Q It la presented to the suppressed or subliminal channel. Moreover, the exposure

time of 7 msec is too small in order for a subject to switch to the stimulus at the time of its exposure .A11to­

gether this means that the specific representations of sti­

muli can effectively be built up preconsciously, and con­

sciousness can retroactively use this representation in its actualization. In other words - masking is a process which is effective preconsciously and only afterwards the results of first and second stimulus interaction will be fed into conscious level of processing.Similar conclusion that masking is a process which is effective at the time intervals preceding the conscious analysis of the masking results